JP2000289017A - 高粘性材料の注型装置 - Google Patents

高粘性材料の注型装置

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JP2000289017A
JP2000289017A JP11100525A JP10052599A JP2000289017A JP 2000289017 A JP2000289017 A JP 2000289017A JP 11100525 A JP11100525 A JP 11100525A JP 10052599 A JP10052599 A JP 10052599A JP 2000289017 A JP2000289017 A JP 2000289017A
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JP
Japan
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mold
trough
mixed material
viscosity
vibration
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Withdrawn
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JP11100525A
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English (en)
Inventor
Michinori Watanabe
道教 渡辺
Tsutomu Koyama
勉 小山
Jinko Konishi
仁孝 小西
Hiroyasu Hayashibe
博康 林部
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Sekisui Chemical Co Ltd
Nippon Steel Engineering Osaka Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Nippon Steel Engineering Osaka Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高粘性材料を均一に、しかも所定の配合割合
を保ちながら型に流し込むことができる高粘性材料の注
型装置を提供する。 【解決手段】 高粘性材料を型へ流し込むための注型装
置であって、当該高粘性材料に振動を加えることによ
り、流動化させる振動機構を具備してなる高粘性材料の
注型装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高粘性材料の注型装
置に関する。さらに詳しくはセメント、生コンクリー
ト、窯業材料などの無機材料と液体との混合物、または
これら混合物に有機材料もしくは無機材料で作られた繊
維状材料を混合した材料(以下、混合材料という)を金
型に流し込み、所定の形状の製品を製造するプロセスに
おける高粘性の混合材料の金型への流し込みを行なう高
粘性材料の注型装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、高い粘性を有する混合材料を
流し込む方法としては、特開平8−143269号公報
に記載されるように、バケットに所定量の混合材料を入
れ、そのバケットの底部を開放して金型に混合材料を流
し込む方法、または回転容積型のポンプにより混合材料
を輸送して金型に流し込む方法などが採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来より行な
われているバケットから流し込む方法では、高粘性の混
合材料は金型の一部に部分的に流し込まれるだけであ
り、混合材料の流し込みが完了したあとは、金型内部に
部分的に滞留する混合材料を手作業などで金型全面に均
一にならしてやる必要がある。
【0004】また、回転容積型ポンプを用いて流し込む
方法では、金型全面に混合材料を散布することが可能で
あるが、混合材料の粘性が高い場合には、回転容積型ポ
ンプが安定して混合材料を吸引することができない。そ
の結果、金型への混合材料の散布を均一に行なうことが
できなくなり、前述と同様に、流し込み完了後に混合材
料を金型全面にならしてやることが必要になる。
【0005】さらに、混合材料に繊維状の原料が含まれ
ている場合には、回転容積型ポンプでは、繊維状の原料
を円滑に吸い込むことができず、混合材料の配合成分の
分離が生じるため、所定の配合成分の混合材料を金型に
流し込むことができなくなる。
【0006】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、高粘性材料を均一に、しかも所定の配
合割合を保ちながら型に流し込むことができる高粘性材
料の注型装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高粘性材料の注
型装置は、高粘性材料を型へ流し込むための注型装置で
あって、当該高粘性材料に振動を加えることにより、流
動化させる振動機構を具備してなることを特徴とするも
のである。
【0008】前記高粘性材料が、粉体もしくは粉体およ
び粒状体と、液体とを混合してなる無機材料、または粉
体もしくは粉体および粒状体と、有機材料もしくは無機
材料で作られた繊維状材料と、液体とを混合してなる無
機材料であるのが好ましい。
【0009】前記高粘性材料の粘性が1Pa・s以上で
あるのが好ましい。
【0010】前記振動機構が略UまたはC字状の断面形
状を呈するトラフを備えてなるのが好ましい。
【0011】前記振動機構の振動数が1Hz以上である
のが好ましい。
【0012】前記振動機構の振幅が0.1mm以上であ
るのが好ましい。
【0013】本発明の注型装置は、混合材料が振動を受
けることにより、流動化する性質に着目し、混合材料を
振動させる振動機構を具備し、これにより、混合材料を
流動化させ、液体に似た状態とすることによって、金型
内に均一に混合材料を流し込むものである。また、混合
材料に繊維状材料が含まれている場合で同時に加振する
ことにより、混合材料の配合成分に変更を生じることな
く、金型に流し込むことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の高粘性材料の注型装置を詳細に説明する。図1は本
発明の高粘性材料の注型装置の一実施の形態を示す概略
説明図、図2は本発明の高粘性材料の注型装置の他の実
施の形態を示す概略説明図、図3は本発明の高粘性材料
の注型装置のさらに他の実施の形態を示す概略説明図お
よび図4〜7は本発明の注型装置に用いれるトラフの例
を示す正面図である。
【0015】図1に示される注型装置は、混合材料をコ
ンベヤ1によって搬送される金型2に流し込むためのも
のであり、溝を有するトラフ3と、当該トラフ3を振動
させる加振機4とからなる振動機構3を備えている。さ
らに、図1に示される注型装置は、原料液体混合機構5
および原料予備混合機構6を備えている。
【0016】図1において、原料予備混合機構6で混ぜ
られた無機系の粉体材料や粒状体原料は、原料液体混合
機構5に送られ、当該原料液体混合機構5でタンク8か
ら液体圧送ポンプ7を介して送られてきた液体と混ぜら
れ、混合材料を形成する。
【0017】混合物の配合原料としては、前記粉体材料
または粒状体原料のほかに繊維状原料を含んでもよく、
または粉体原料だけでもよい。
【0018】また、前記原料予備混合機構6におけるこ
れらの配合原料の予備混合を行なわず、配合原料と液体
とを同時に混ぜて混合材料を形成してもよい。
【0019】本実施の形態の注型装置を用いて金型へ流
し込まれる高粘性を有する混合材料の例として、たとえ
ば、結晶性の高いカオリンを機械的エネルギーを加える
ことにより、非結晶性の粉体に変化させ、さらに湿式で
解砕したものがあげられる。この混合材料の具体例とし
ては、建築資材用の硬化性無機材料として、カオリナ
イト100部、珪砂300部、ビニロン繊維1部、アル
カリ珪酸塩70部、水80部からなる混合材料、または
カオリナイト100部、珪砂300部、ビニロン繊維
2部、アルカリ珪酸塩120部、水180部からなる混
合材料(いずれも重量部)があげられる。
【0020】さらに、有機材料または無機材料で作られ
た繊維状材料としては、たとえば、ビニロン、ポリプロ
ピレン、アクリル、レーヨン、アラミドなどの合成樹
脂、またはガラス繊維、チタン酸カリウム、ロックウー
ルなどの無機繊維、カーボン繊維、鋼繊維などが用いら
れる。
【0021】ここで、この混合材料の粘性は1Pa・s
(=1000cP)以上であっても振動されるトラフ3
の上を流動することができる。
【0022】この混合材料は、原料液体混合機構5の排
出口5aから排出され、下方にあるトラフ3の上に落下
する。混合材料の排出に際しては、原料液体混合機構5
から直接排出してもよく、または原料液体混合機構5か
ら一旦、別のホッパ(図示せず)に混合材料を排出し、
当該ホッパを経由してからトラフ3の上に混合材料を排
出してもよい。
【0023】図1に示されるトラフ3は、加振機4と結
合されており、加振機4により、振動を加えられる。加
振時のトラフ3は、図1に示されるように排出口3aが
下方を向くように傾斜していてもよい。この場合、トラ
フ3の排出口3aを閉じるためのストッパ11を開閉自
在に取り付けてもよい。
【0024】また、トラフ3を、図2に示されるよう
に、ほぼ水平に配置してもよく、この場合もストッパ1
1を設けてもよい。この場合、トラフ3の勾配が水平で
あるため、混合材料の流速を低くおさえることができ
る。これにより、混合材料の流量コントロールを微妙に
行なえるという利点を有する。
【0025】さらに、トラフ3を、図3に示されるよう
に、排出口3aが上方を向くように傾斜していてもよ
く、この場合にも、ストッパ11を設けてもよい。この
場合、図2に示されるケースよりさらに微妙な流量のコ
ントロールが可能となるという利点を有する。
【0026】また、トラフ3の形状は、本発明ではとく
に限定されるものではないが、混合材料を金型2に流し
込みやすい溝を有する形状、たとえば略U字状(図4
(a)、(b)参照)またはC字状(すなわち半円形ま
たは楕円形状)(図5〜6参照)の断面を呈する形状で
あるのが好ましい。なお、図7に示されるような溝をも
たない板状でも、混合材料を振動させて流動化させなが
ら金型に供給することができる。
【0027】トラフ3の幅は、成形しようとする製品の
幅(すなわち、金型の幅)近傍が望ましく、具体的な数
値は、混合材料の粘度、混合材料のトラフから金型への
落下高さ、トラフ3上の混合材料の流速、混合材料のト
ラフ3上の層の厚さなどを考慮して決定される。
【0028】また、トラフ3の内面をフッ素樹脂などの
すべりやすい材料で被覆すれば、混合材料がトラフ内面
にこびりつきにくくなる。
【0029】原料液体混合機構5からトラフ3の上に落
下した混合材料は、振動により流動化し、液体状になっ
てトラフ3上を移動する。このとき、混合材料はトラフ
3上を幅方向に広がり、かつ厚さをほぼ均一にしながら
流れていき、トラフ3の端部の排出口3aから金型2へ
落下していく。そのため、混合材料を金型2とほぼ同じ
幅の状態で、かつほぼ所定の厚さに近い状態で金型2に
流し込むことができる。その結果、混合材料を金型2へ
注入したのちに金型2の内部で均一にならす作業が不要
になる。所定の厚さに近い状態で金型2に流し込まれた
混合材料は、金型2の内部で再び流動性がなくなり、高
粘性状態に戻る。
【0030】このとき、加振機4の振動方向は、水平で
も、垂直方向でも、斜め方向でもいずれの方向でもよ
い。要するに、トラフ3の上に載った混合材料を流動化
し、かつトラフ3の上を前進させることが可能な方向で
よい。
【0031】また、加振機4の機構は、どのようなもの
でもよく、従来から用いられる加振機などを用いればよ
い。また、トラフ3と加振機4とのあいだの結合方法も
どのような方法でもよく、溶接による結合やボルトによ
る締結でもよい。
【0032】また、加振機4の振動数は、1Hz以上で
あれば、高粘性を有する混合材料を流動化させることが
できる。
【0033】また、加振機4の振動の振幅は、0.1m
m以上であれば、高粘性を有する混合材料を流動化させ
ることができる。
【0034】前記加振機4は、コンベア1によって搬送
される金型2がトラフ3の下方の位置に到着したときに
振動を開始して混合材料を流動化させ、混合材料が金型
2の上に所定量だけ流れ込んだことをコンベヤ1に設け
られた圧電素子や歪ゲージなどにより検知して振動を停
止する。加振機4が振動を停止すると、トラフ3上の混
合材料は流動化を停止して元の高粘性の状態に戻り、金
型2への流れ込みが停止する。
【0035】このとき、混合材料がトラフ3上を滑り、
金型2へ落下しようとしても、前記図1〜2に示される
ようにトラフ3の先端部に混合材料停止用ストッパ11
を設けていれば、金型2への過剰な流れ込みを防止する
ことができる。また、粘性により混合材料がトラフ端部
3aでちぎれない場合は、このストッパ11を使って切
断することができる。
【0036】金型2は、コンベヤ1の上に載っており、
トラフ3から落下してくる混合材料の落下量に応じた速
さで移動し、トラフ3から落下してくる混合材料を金型
2の全面で受け入れる。
【0037】また、金型2の搬送速度を一定に保ち、加
振機4の振幅、振動数またはトラフ3の勾配を変更する
ことにより、混合材料の供給量を変更し、任意の量の混
合材料を金型全面に流し込んでもよい。
【0038】混合材料を受け入れるときの金型2の動き
は、一方向のみでもよいし、複数回折り返し運転を行な
ってもよい。とくに、金型2に混合材料をほぼ均一に流
し込むことのできるように、複数回の折り返し運転を採
用するのが好ましい。
【0039】金型2は、図1〜3に示される平物でもよ
いし、立体的な役物でもよく、いずれの場合でも流動化
された混合材料をほぼ均一に流し込むことができる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、高粘性を有する混合材
料に振動を加えて流動化させることにより、液体状にし
て金型全面に均一に流し込むことができる。また、回転
容積型ポンプで困難な、混合材料中の繊維状の原料も円
滑に流し込むことができるため、混合材料の配合成分に
変更を生じることなく、金型に混合材料を流し込むこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高粘性材料の注型装置の一実施の形態
を示す概略説明図である。
【図2】本発明の高粘性材料の注型装置の他の実施の形
態を示す概略説明図である。
【図3】本発明の高粘性材料の注型装置のさらに他の実
施の形態を示す概略説明図である。
【図4】本発明の注型装置に用いれるトラフの例を示す
正面図である。
【図5】本発明の注型装置に用いれるトラフの他の例を
示す正面図である。
【図6】本発明の注型装置に用いれるトラフのさらに他
の例を示す正面図である。
【図7】本発明の注型装置に用いれるトラフのさらに他
の例を示す正面図である。
【符号の説明】
2 金型 10 振動機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 勉 京都市南区上鳥羽上調子町2−2 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 小西 仁孝 大阪府堺市築港八幡町1番地 ニッテツ大 阪エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 林部 博康 大阪府堺市築港八幡町1番地 ニッテツ大 阪エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4G055 AA01 AA10 CA02 CA27

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高粘性材料を型へ流し込むための注型装
    置であって、当該高粘性材料に振動を加えることによ
    り、流動化させる振動機構を具備してなる高粘性材料の
    注型装置。
  2. 【請求項2】 前記高粘性材料が、粉体もしくは粉体お
    よび粒状体と、液体とを混合してなる無機材料、または
    粉体もしくは粉体および粒状体と、有機材料もしくは無
    機材料で作られた繊維状材料と、液体とを混合してなる
    無機材料である請求項1記載の高粘性材料の注型装置。
  3. 【請求項3】 前記高粘性材料の粘性が1Pa・s以上
    である請求項1または2記載の高粘性材料の注型装置。
  4. 【請求項4】 前記振動機構が略UまたはC字状の断面
    形状を呈するトラフを備えてなる請求項1、2または3
    記載の高粘性材料の注型装置。
  5. 【請求項5】 前記振動機構の振動数が1Hz以上であ
    る請求項1、2、3または4記載の高粘性材料の注型装
    置。
  6. 【請求項6】 前記振動機構の振幅が0.1mm以上で
    ある請求項1、2、3、4または5記載の高粘性材料の
    注型装置。
JP11100525A 1999-04-07 1999-04-07 高粘性材料の注型装置 Withdrawn JP2000289017A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010508178A (ja) * 2006-11-01 2010-03-18 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 繊維強化された構造用セメントパネル用のセメントスラリを供給するためのプロセス及び装置
JP2012519605A (ja) * 2009-03-03 2012-08-30 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 繊維強化構造セメントパネル用セメント系スラリーを供給する改良された方法および装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010508178A (ja) * 2006-11-01 2010-03-18 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 繊維強化された構造用セメントパネル用のセメントスラリを供給するためのプロセス及び装置
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